Co progreso continuo da industria e a mellora da tecnoloxía, a través da introdución e mellora de máquinas de pulverización de morteiro estranxeiras, a tecnoloxía mecánica de pulverización e revoco desenvolveuse moito no meu país nos últimos anos. O morteiro de pulverización mecánica é diferente do morteiro ordinario, que require un alto rendemento de retención de auga, unha fluidez axeitada e un certo rendemento anti-escazado. Normalmente, engádese hidroxipropilmetilcelulosa ao morteiro, dos cales o éter de celulosa (HPMC) é o máis utilizado. As principais funcións da hidroxipropilmetilcelulosa HPMC no morteiro son: espesar e viscosificar, axustar a reoloxía e unha excelente capacidade de retención de auga. Non obstante, non se poden ignorar as deficiencias do HPMC. O HPMC ten un efecto de incorporación de aire, que causará máis defectos internos e reducirá seriamente as propiedades mecánicas do morteiro. Shandong Chenbang Fine Chemical Co., Ltd. estudou a influencia do HPMC na taxa de retención de auga, a densidade, o contido de aire e as propiedades mecánicas do morteiro desde o aspecto macroscópico, e estudou a influencia da hidroxipropilmetilcelulosa HPMC na estrutura L do morteiro desde o aspecto microscópico.
1. Proba
1.1 Materias primas
Cemento: cemento P.0 42.5 dispoñible comercialmente, as súas resistencias á flexión e á compresión a 28d son de 6,9 e 48,2 MPa respectivamente; area: area fina de río Chengde, malla 40-100; éter de celulosa: producido por Shandong Chenbang Fine Chemical Co., Ltd. Éter de hidroxipropilmetilcelulosa, po branco, viscosidade nominal 40, 100, 150, 200 Pa-s; auga: auga limpa da billa.
1.2 Método de proba
Segundo o JGJ/T 105-2011 "Normativa de construción para pulverización e revoco mecánico", a consistencia do morteiro é de 80-120 mm e a taxa de retención de auga é superior ao 90 %. Neste experimento, a proporción de cal e area fixouse en 1:5, a consistencia controlouse en (93 + 2) mm, o éter de celulosa mesturouse externamente e a cantidade de mestura baseouse na masa de cemento. As propiedades básicas do morteiro, como a densidade húmida, o contido de aire, a retención de auga e a consistencia, comprobáronse con referencia ao JGJ 70-2009 "Métodos de ensaio para as propiedades básicas do morteiro de construción", e o contido de aire comprobouse e calcúlase segundo o método da densidade. As probas de preparación, resistencia á flexión e á compresión das mostras realizáronse segundo o GB/T 17671-1999 "Métodos para probar a resistencia da area do morteiro de cemento (método ISO)". O diámetro das larvas mediuse mediante porosimetría de mercurio. O modelo do porosímetro de mercurio foi o AUTOPORE 9500 e o rango de medición foi de 5,5 nm a 360 μm. Realizáronse un total de 4 conxuntos de probas. A proporción cemento-area foi de 1:5, a viscosidade do HPMC foi de 100 Pa-s e a dosificación 0, 0,1 %, 0,2 % e 0,3 % (os números son A, B, C e D, respectivamente).
2. Resultados e análise
2.1 Efecto do HPMC na taxa de retención de auga do morteiro de cemento
A retención de auga refírese á capacidade do morteiro para reter auga. No morteiro proxectado a máquina, a adición de éter de celulosa pode reter eficazmente a auga, reducir a taxa de sangrado e cumprir os requisitos de hidratación completa dos materiais a base de cemento. Efecto do HPMC na retención de auga do morteiro.
Co aumento do contido de HPMC, a taxa de retención de auga do morteiro aumenta gradualmente. As curvas do éter de hidroxipropilmetilcelulosa con viscosidades de 100, 150 e 200 Pa.s son basicamente as mesmas. Cando o contido é de 0,05 % a 0,15 %, a taxa de retención de auga aumenta linealmente e, cando o contido é de 0,15 %, a taxa de retención de auga é superior ao 93 %. Cando a cantidade de grans supera o 0,20 %, a tendencia crecente da taxa de retención de auga faise plana, o que indica que a cantidade de HPMC está preto da saturación. A curva de influencia da cantidade de HPMC cunha viscosidade de 40 Pa.s na taxa de retención de auga é aproximadamente unha liña recta. Cando a cantidade é superior ao 0,15 %, a taxa de retención de auga do morteiro é significativamente menor que a dos outros tres tipos de HPMC coa mesma cantidade de viscosidade. Crese xeralmente que o mecanismo de retención de auga do éter de celulosa é o seguinte: o grupo hidroxilo da molécula de éter de celulosa e o átomo de osíxeno da unión do éter asócianse coa molécula de auga para formar unha unión de hidróxeno, de xeito que a auga libre se converte en auga unida, o que desempeña un bo efecto de retención de auga; Tamén se cre que a interdifusión entre as moléculas de auga e as cadeas moleculares do éter de celulosa permite que as moléculas de auga entren no interior das cadeas macromoleculares do éter de celulosa e sexan sometidas a fortes forzas de unión, mellorando así a retención de auga da lama de cemento. Unha excelente retención de auga pode manter o morteiro homoxéneo, que non sexa doado de segregar, e obter un bo rendemento de mestura, ao tempo que reduce o desgaste mecánico e aumenta a vida útil da máquina de pulverización de morteiro.
2.2 O efecto da hidroxipropilmetilcelulosa HPMC na densidade e contido de aire do morteiro de cemento
Cando a cantidade de HPMC é de 0-0,20 %, a densidade do morteiro diminúe drasticamente co aumento da cantidade de HPMC, de 2050 kg/m3 a aproximadamente 1650 kg/m3, o que é aproximadamente un 20 % menos; cando a cantidade de HPMC supera o 0,20 %, a densidade diminúe. en calma. Comparando os 4 tipos de HPMC con diferentes viscosidades, canto maior sexa a viscosidade, menor será a densidade do morteiro; as curvas de densidade dos morteiros con viscosidades mixtas de 150 e 200 Pa.s HPMC basicamente solapanse, o que indica que a medida que a viscosidade do HPMC continúa a aumentar, a densidade xa non diminúe.
A lei de cambio do contido de aire do morteiro é oposta á variación da densidade do morteiro. Cando o contido de hidroxipropilmetilcelulosa HPMC é de 0-0,20 %, co aumento do contido de HPMC, o contido de aire do morteiro aumenta case linealmente; o contido de HPMC supera... Despois do 0,20 %, o contido de aire apenas cambia, o que indica que o efecto de incorporación de aire do morteiro está preto da saturación. O efecto de incorporación de aire do HPMC cunha viscosidade de 150 e 200 Pa.s é maior que o do HPMC cunha viscosidade de 40 e 100 Pa.s.
O efecto de incorporación de aire do éter de celulosa está determinado principalmente pola súa estrutura molecular. O éter de celulosa ten grupos hidrófilos (hidroxilo, éter) e grupos hidrófobos (metilo, anel de glicosa) e é un surfactante. , ten actividade superficial, polo que ten un efecto de incorporación de aire. Por unha banda, o gas introducido pode actuar como un rolamento de bólas no morteiro, mellorando o rendemento de traballo do morteiro, aumentando o volume e aumentando a produción, o que é beneficioso para o fabricante. Pero, por outra banda, o efecto de incorporación de aire aumenta o contido de aire do morteiro e a porosidade despois do endurecemento, o que resulta no aumento dos poros nocivos e reduce considerablemente as propiedades mecánicas. Aínda que o HPMC ten un certo efecto de incorporación de aire, non pode substituír o axente de incorporación de aire. Ademais, cando se usan HPMC e axente de incorporación de aire ao mesmo tempo, o axente de incorporación de aire pode fallar.
2.3 O efecto do HPMC nas propiedades mecánicas do morteiro de cemento
Cando a cantidade de HPMC é só do 0,05 %, a resistencia á flexión do morteiro diminúe significativamente, o que é aproximadamente un 25 % menor que a da mostra en branco sen hidroxipropilmetilcelulosa HPMC, e a resistencia á compresión só pode alcanzar o 65 % da mostra en branco (-80 %). Cando a cantidade de HPMC supera o 0,20 %, a diminución da resistencia á flexión e á compresión do morteiro non é evidente. A viscosidade do HPMC ten pouco efecto nas propiedades mecánicas do morteiro. O HPMC introduce moitas burbullas de aire diminutas e o efecto de incorporación de aire no morteiro aumenta a porosidade interna e os poros nocivos do morteiro, o que resulta nunha diminución significativa da resistencia á compresión e á flexión. Outra razón para a diminución da resistencia do morteiro é o efecto de retención de auga do éter de celulosa, que mantén a auga no morteiro endurecido, e a gran proporción auga-aglutinante leva a unha diminución da resistencia do bloque de proba. Para o morteiro de construción mecánica, aínda que o éter de celulosa pode aumentar significativamente a taxa de retención de auga do morteiro e mellorar a súa traballabilidade, se a dosificación é demasiado grande, afectará seriamente as propiedades mecánicas do morteiro, polo que a relación entre ambos debe ser ponderada razoablemente.
Co aumento do contido de hidroxipropilmetilcelulosa HPMC, a proporción de pregamento do morteiro mostrou unha tendencia xeral crecente, que foi basicamente unha relación lineal. Isto débese a que o éter de celulosa engadido introduce un gran número de burbullas de aire, o que causa máis defectos dentro do morteiro, e a resistencia á compresión do morteiro de rosa guía diminúe drasticamente, aínda que a resistencia á flexión tamén diminúe ata certo punto; con todo, o éter de celulosa pode mellorar a flexibilidade do morteiro, o que é beneficioso para a resistencia á flexión, o que fai que a velocidade de diminución sexa máis lenta. Considerando de forma integral, o efecto combinado de ambos leva a un aumento na proporción de pregamento.
2.4 O efecto do HPMC no diámetro L do morteiro
A partir da curva de distribución do tamaño dos poros, os datos de distribución do tamaño dos poros e varios parámetros estatísticos das mostras de DA, pódese observar que a HPMC ten unha gran influencia na estrutura dos poros do morteiro de cemento:
(1) Despois de engadir HPMC, o tamaño dos poros do morteiro de cemento aumenta significativamente. Na curva de distribución do tamaño dos poros, a área da imaxe móvese cara á dereita e o valor dos poros correspondente ao valor máximo faise maior. Despois de engadir HPMC, o diámetro medio dos poros do morteiro de cemento é significativamente maior que o da mostra en branco e o diámetro medio dos poros da mostra cunha dosificación do 0,3 % aumenta en 2 ordes de magnitude en comparación coa mostra en branco.
(2) Divida os poros do formigón en catro tipos, concretamente poros inofensivos (≤20 nm), poros menos nocivos (20-100 nm), poros nocivos (100-200 nm) e poros moi nocivos (≥200 nm). Na Táboa 1 pódese observar que o número de buratos inofensivos ou menos nocivos redúcese significativamente despois de engadir HPMC e o número de buratos nocivos ou máis nocivos aumenta. Os poros inofensivos ou menos nocivos das mostras non mesturadas con HPMC son de aproximadamente o 49,4 %. Despois de engadir HPMC, os poros inofensivos ou menos nocivos redúcense significativamente. Tomando como exemplo a dosificación do 0,1 %, os poros inofensivos ou menos nocivos redúcense aproximadamente un 45 %, e o número de buratos nocivos maiores de 10 um aumenta aproximadamente 9 veces.
(3) O diámetro medio dos poros, o diámetro medio dos poros, o volume específico dos poros e a superficie específica non seguen unha regra de cambio moi estrita co aumento do contido de hidroxipropilmetilcelulosa HPMC, o que pode estar relacionado coa selección da mostra na proba de inxección de mercurio. Porén, en xeral, o diámetro medio dos poros, o diámetro medio dos poros e o volume específico dos poros da mostra mesturada con HPMC tenden a aumentar en comparación coa mostra en branco, mentres que a superficie específica diminúe.
Data de publicación: 03-04-2023